Rust 团队很高兴地宣布 Rust 新版本 1.40.0 发布。Rust 是一种旨在帮助每个人构建可靠且高效软件的编程语言。

如果您之前通过 rustup 安装了 Rust，则获取 Rust 1.40.0 版本非常简单，只需执行：

$ rustup update stable

如果您还没有安装 Rust，您可以从我们的网站上的相应页面获取 rustup，并查看 GitHub 上1.40.0 版本的详细发布说明。

1.40.0 稳定版的新特性

Rust 1.40.0 的亮点包括 #[non_exhaustive] 以及对 macros!() 和 #[attribute] 的改进。最后，borrow-check 迁移警告在 Rust 2015 中已成为硬错误。有关更多信息，请参阅详细发布说明。

#[non_exhaustive] 结构体、枚举和变体

假设您是 crate alpha 的库作者，该 crate 具有 pub struct Foo。您希望将 alpha::Foo 的字段也设为 pub，但不确定是否会在未来的版本中向 Foo 添加更多字段。因此，您现在面临一个两难境地：要么将字段设为私有，并承担随之而来的缺点，要么您冒着用户依赖确切字段的风险，当您添加新字段时，他们的代码将会被破坏。Rust 1.40.0 引入了一种打破僵局的方法：#[non_exhaustive]。

当属性 #[non_exhaustive] 附加到 struct 或 enum 的变体时，它将阻止定义它的 crate 之外的代码构造所述 struct 或变体。为了避免未来的破坏，还阻止其他 crate 对字段进行穷尽匹配。以下示例说明了依赖于 alpha 的 beta 中的错误

// alpha/lib.rs:

#[non_exhaustive]
struct Foo {
    pub a: bool,
}

enum Bar {
    #[non_exhaustive]
    Variant { b: u8 }
}

fn make_foo() -> Foo { ... }
fn make_bar() -> Bar { ... }

// beta/lib.rs:

let x = Foo { a: true }; //~ ERROR
let Foo { a } = make_foo(); //~ ERROR

// `beta` will still compile when more fields are added.
let Foo { a, .. } = make_foo(); //~ OK


let x = Bar::Variant { b: 42 }; //~ ERROR
let Bar::Variant { b } = make_bar(); //~ ERROR
let Bar::Variant { b, .. } = make_bar(); //~ OK
                   // -- `beta` will still compile...

幕后发生的事情是将 #[non_exhaustive] struct 或 enum 变体的构造函数的可见性降低为 pub(crate)，从而阻止在定义它的 crate 外部进行访问。

#[non_exhaustive] 也许更重要的一个方面是，它也可以附加到 enum 本身。标准库中的一个示例是 Ordering

#[non_exhaustive]
pub enum Ordering { Relaxed, Release, Acquire, AcqRel, SeqCst }

在这种上下文中，#[non_exhaustive] 的目的是确保随着时间的推移可以添加更多变体。这是通过阻止其他 crate 对 Ordering 进行穷尽模式 match 来实现的。也就是说，编译器会拒绝

match ordering {
    // This is an error, since if a new variant is added,
    // this would suddenly break on an upgrade of the compiler.
    Relaxed | Release | Acquire | AcqRel | SeqCst => {
        /* logic */
    }
}

相反，其他 crate 需要通过添加通配符分支（例如使用 _）来考虑更多变体的可能性

match ordering {
    Relaxed | Release | Acquire | AcqRel | SeqCst => { /* ... */ }
    // OK; if more variants are added, nothing will break.
    _ => { /* logic */ }
}

有关 #[non_exhaustive] 属性的更多详细信息，请参阅稳定化报告。

宏和属性的改进

在 1.40.0 中，我们对宏和属性进行了一些改进，包括

• 在类型上下文调用过程宏 mac!()。

  例如，您可以编写 type Foo = expand_to_type!(bar);，其中 expand_to_type 将是一个过程宏。

• extern { ... } 块中的宏。

  这包括 bang!() 宏，例如

  macro_rules! make_item { ($name:ident) => { fn $name(); } }
  
  extern {
      make_item!(alpha);
      make_item!(beta);
  }
  

  现在也支持 extern { ... } 块中项的过程宏属性

  extern "C" {
      // Let's assume that this expands to `fn foo();`.
      #[my_identity_macro]
      fn foo();
  }
  

• 在过程宏中生成 macro_rules! 项。

  类似函数的 (mac!()) 和属性 (#[mac]) 宏现在都可以生成 macro_rules! 项。有关卫生性的详细信息，请参阅随附的稳定化报告。

• $m:meta 匹配器支持任意 token-stream 值。

  也就是说，以下代码现在是有效的

  macro_rules! accept_meta { ($m:meta) => {} }
  accept_meta!( my::path );
  accept_meta!( my::path = "lit" );
  accept_meta!( my::path ( a b c ) );
  accept_meta!( my::path [ a b c ] );
  accept_meta!( my::path { a b c } );
  

Borrow check 迁移警告在 Rust 2015 中已成为硬错误

在 1.35.0 版本中，我们宣布 NLL 已应用于 Rust 2015，此前已在 Rust 1.31 中首次发布了 2018 edition 版本。

正如我们当时指出的那样，旧的 borrow checker 存在一些错误，这些错误可能会导致内存不安全，而 NLL borrow checker 修复了这些错误。由于这些修复会破坏一些稳定的代码，我们决定逐步引入错误，方法是检查旧的 borrow checker 是否会接受程序，而 NLL checker 是否会拒绝程序。在这些情况下，错误将降级为警告。

之前的版本 Rust 1.39.0 将使用2018 edition 的代码的这些警告更改为错误。Rust 1.40.0 对 2015 edition 的用户应用了相同的更改，彻底关闭了这些健全性漏洞。这也使我们能够清理编译器中的旧代码。

如果您的构建由于此更改而中断，或者您想了解更多信息，请查看 Niko Matsakis 的博客文章。

标准库中更多的 const fn

在 Rust 1.40.0 中，以下函数变为 const fn

• is_power_of_two，用于无符号整数

标准库的新增功能

在 Rust 1.40.0 中，以下函数和宏被稳定化

• todo!()

  一个宏，它是 unimplemented!() 的更短、更令人难忘且更方便的版本。

• slice::repeat

  通过重复切片 n 次来创建 Vec<T>。

• mem::take

  此函数 take 从可变引用中取出值，并将其替换为类型的默认值。这类似于 Option::take 和 Cell::take，并为 mem::replace(&mut dst, Default::default()) 提供了方便的简写形式。

• BTreeMap::get_key_value 和 HashMap::get_key_value

  返回与提供的键对应的键值对。

• Option::as_deref, Option::as_deref_mut

  它们的工作方式类似于 Option::as_ref 和 Option::as_mut，但也分别使用了 Deref 和 DerefMut，因此 opt_box.as_deref() 和 opt_box.as_deref_mut()（其中 opt_box: Option<Box<T>>）分别生成 Option<&T> 和 Option<&mut T>。

• Option::flatten

  此函数将 Option<Option<T>> 展平为 Option<T>，对于 Some(Some(x)) 生成 Some(x)，否则生成 None。此函数类似于 Iterator::flatten。

• UdpSocket::peer_addr

  返回此套接字连接到的远程对等方的套接字地址。

• {f32,f64}::to_be_bytes, {f32,f64}::to_le_bytes,{f32,f64}::to_ne_bytes, {f32,f64}::from_be_bytes, {f32,f64}::from_le_bytes, 和 {f32,f64}::from_ne_bytes

  以大端（网络）、小端和本机端字节顺序返回浮点数的内存表示形式，作为字节数组。

其他更改

Rust 1.40.0 版本中还有其他更改：请查看 Rust、Cargo 和 Clippy 中的更改内容。

另请参阅兼容性说明，以检查您是否受到这些更改的影响。

1.40.0 版本的贡献者

许多人齐心协力创建了 Rust 1.40.0。没有你们大家，我们不可能做到。谢谢！